Diéta kis lépésekben fotovoltaikus
Vékony üveg - Bár az új üveg-üveg modulok csak két milliméter vastag üvegtáblákat használnak, nagyobb nyomást képesek ellenállni, mint a négy milliméteres elülső üveggel ellátott klasszikus modulok. Heiko Schwarzburger
Lenyűgöző görbék: Az osztrák Lisec gépgyártó tesztlaboratóriumaiban az üvegek filmszerűen hajlanak. A Lisec üvegfeldolgozó gépekkel foglalkozik: edzéssel, élcsiszolással, fúrással és az üvegtábla automatikus szállításával. A hajlítási tesztek 0,9–1,8 mm vastag szemüveggel futnak.
Szolármodulokhoz, a következő generációhoz készültek. Az edzőkemencében szabadalmaztatott hűtési eljárásnak köszönhetően az 1,8 milliméteres vékony korongok ellenállnak a 160 Newton/négyzetmilliméteres hajlító igénybevételnek. A négyzetméter összeadása 500 kilogrammot jelent. Ez jó hét embernek felel meg. Az élek minősége rendkívül fontos. A legfinomabb dudorok - és ez összecsap!
Lisec szétteríti az ultravékony üveget. Ennek súlyos okai vannak: Az üveg nehéz, és lenyeli a fényt. Minél vékonyabb a szolárüveg, annál könnyebben telepíthető, annál több fény jut át, és annál nagyobb lehet a modulok teljesítménye. A különösen vékony és erős üveg készítéséről valójában évtizedek óta ismert. Az amerikai Corning üveggyártó már 1962-ben bemutatta gorillaüvegét, fél és két milliméter közötti vastagságú, amelyet kifejezetten elektronikus kijelzőkhöz fejlesztettek ki. És ma? A napipar üvegeinek körülbelül 95 százaléka 3,2 milliméter vastag.
A napenergia-iparban hitcsata folyik arról, hogy a modulok hogyan fogyhatnak-e le és hogyan. Lisec például edzett vagy edzett szemüvegre támaszkodik. A Centrosolar működik ezzel a folyamattal, akárcsak a Solarwatt. Az Intersolarnál a két vállalat új napelem modulokat mutatott be, két milliméter vékony ablaktáblával, az egyik a laminátum elülső és a hátsó részén.
Ezek a szemüvegek hőállóak. A keményedés érdekében az üveget rövid ideig felpuhítják a lágyulási hőmérséklet fölé, 640 Celsius fok körüli hőmérsékletre, majd légzuhany segítségével leállítják. Ennek eredményeként nagyon gyorsan megszilárdul a felszínen, a mag csak lassan hűl le. Ez előterhelést hoz létre.
Minél vékonyabb az üveg, annál intenzívebbnek kell lennie a légzápornak, hogy elérje ezeket a hatásokat. Ez sokkal több energiát igényel. Gary Calabrese, a Corning szolár részlegének vezetője ezt vitatja: „A vékonyabb üveg gyorsabban felmelegíthető és hűthető. Ehhez kevesebb energiára van szükség, ami azt jelenti, hogy csökkennek a termelési költségek. Kevesebb kvarchomokra van szüksége, körülbelül harmadára és fele kevesebbre. ”A Corning csak 0,7–1,5 milliméter vastag poharakkal kísérletezik.
A kutatási laboratóriumoktól a gyártás moduljáig azonban nagyon hosszú az út. Mert nem minden üveg egyforma. Hét és kilenc millió négyzetméter üveg szükséges egy gigawattnyi fotovoltaikus teljesítményhez. Évente gyorsan több százmillió négyzetméternyi strukturált üveget kombinálnak kristályos modulokhoz. A vékonyfilm-modulok úsztatott üveget használnak, amely szintén világszerte több tízmillió négyzetméter.
Kevesebb vas az öntött üvegben
A strukturált üveg fényt elnyelő finom szerkezetekkel ellátott öntött üveget jelent, amelyet a felületbe hengereltek, például kis piramisokat. Az úszó poharak viszont nagyon sima felülettel rendelkeznek. Hosszú úszókádakban vannak, ónfürdőn, végtelen folyamatban. Általában üvegfólia panelekként vagy üveg laminátumokként tervezik őket. A vékonyrétegű modulok hátoldalán általában üveglemez is található, így ezek többnyire dupla üveg panelek. Az öntött üvegnek nagy előnye van az úsztatott üveggel szemben: kevesebb vasat tartalmaz, és az üveg optikailag tisztább. A vas zöldre változtatja az üveget, és elnyeli a fény jelentős részét, mielőtt behatolhatna a félvezetőbe.
Zöld csillogó él
A normál úsztatott üveg, hasonlóan az autó ablakaihoz vagy ablakaihoz, szélén zöldes fényű. A vastartalom 200 ezrelék/ezrelék (millió per milliméter: ppm). Napelemek vagy napkollektorok esetében az üveg maximális vastartalma 100 ppm lehet. Az úsztatott üveg vastartalma csak nagy erőfeszítéssel csökkenthető. A kétértékű és a háromértékű vas közötti kritikus arány a redukáló ónfürdő és az úszó tartályok felépítése miatt alig befolyásolható. Ezért az úsztatott üveg nem éri el az öntött üveg magas optikai tulajdonságait: a magas, 91,5 százalékos átbocsátást.
A GMB Glasmanufaktur Brandenburg Tschernitzben, Niederlausitzban, amely az Interfloat csoporthoz tartozik, az öntött üveg fontos gyártója. Ott alacsony vas-tartalmú öntött üveget állítanak elő, kevesebb mint 140 ppm vas-oxiddal. Naponta legfeljebb 300 tonna napenergia-üveg önthető és hengerelhető. Ez évente körülbelül tízmillió négyzetméter. Az üvegvastagság két és hat milliméter között van. Az üvegek szerkezete matt (selyem), piramis alakú (kúp) vagy durván texturált (astra).
Az átvitel dönt
Az áteresztés, a napfény áteresztőképessége döntő kritérium, amikor a napüvegről beszélünk. A Németországból származó úsztatott üvegek listájának teteje az új üzem Osterweddingenben, Magdeburg közelében, ahol három évvel ezelőtt elindították az első „alacsony vasszintű” kampányt. Scheuten és Interpane úszósort építettek ott, különösen a napüveg számára. A Scheuten egy közepes méretű holland üveggyártó, az Interpane a szemüveg finomítására szakosodott. 2012 októberében az Interpane összefogott az úszó üveg óriással, az AGC Glass Europe céggel.
A Szász-Anhaltból érkező napelem csak 85 ppm vas-oxidot tartalmaz. Fényáteresztése eléri a 90,5 százalékot (üvegvastagság: négy milliméter) vagy 91,2 százalékot (3,2 milliméter). "A nagyon alacsony vastartalom miatt az egyszerű szolárüveg kiváló minőségű alkatrész" - mondja Ruud Geerlings, a Scheuten alapüveg igazgatója. "Üzemünk integrálja a vágást, az élek megmunkálását, a fúrást, az edzést és a bevonást."
Elvileg az Osterweddingen-i F-Solar úsztatott üveget használ, amire általában csak öntött üveg képes. A strukturált üveg fényáteresztése még mindig egyértelműen előzi meg a 91,5 százalékot. Az elméleti határ mindkét szemüveg esetében 92 százalék. Ennek köze van az üveg és a levegő határfelületén bekövetkező elkerülhetetlen visszaverődéshez, amely a fény négy százalékát elutasítja - az üveg mindkét oldalán. Nyolc százalék optikai veszteség a visszaverődés miatt.
A müncheni Intersolarnál az F-Solar arról számolt be, hogy megkezdődött a két milliméter vékony, alacsony vas-oxid-tartalmú napelem sorozatgyártása. Az általános építésügyi hatóság jóváhagyását kérték. A szemüvegek részben edzettek és nagyon robusztus fényvisszaverő bevonattal rendelkeznek. A 120 Newton/négyzetmilliméteres hajlítószilárdsággal a részlegesen edzett, vékony szolárüveg még a négy milliméteres üvegre vonatkozó követelményeket is meghaladja.
Akár két milliméter az úsztatott üveghez
A vékonyabb szemüveg némi problémát jelent. A normál üveg elkészítéséhez kilogrammonként 13–14 megajoule energiára van szükség. A kvarchomok olvadéka és összetevői sok energiát emésztenek fel, mert az ásványi anyagok lebontásához nagyon magas hőmérsékletre van szükség, 1600 Celsius fok körül. Ha ezek a poharak edzettek, az energiaigény kilogrammonként 16–17 megajoule-ra növekszik. Az alacsony vastartalmú üveg előállításához kilogrammonként körülbelül 15 megajoule szükséges, az olvadékban forróbbnak kell lennie. Keménységével akár 18 megajoule. Ez azt jelenti: a vékonyabb, edzett szemüveg drágább.
Ezenkívül finom hullámzás fordul elő temperáláskor, az üveg ekkor már nem teljesen sík. "Ha edzett szemüveget akar használni vékonyfilm-modulokhoz, akkor azoknak teljesen laposnak kell lenniük" - mondja Tobias Plessing. Amikor az üvegsor Osterweddingenben elindult, ő vezette az üzletet. Március óta a felső-frankországi Hof egyetemének professzora. „Ellenkező esetben problémák lesznek az ostya-vékony félvezető rétegek nagy területű lerakódásával. Edző kemencénkben sokkal jobb homogenitás érhető el. "
Több fény a fényvisszaverő bevonatok révén
A kemence 40 méter hosszú, és több száz fúvóka van beépítve a forró levegő fújására az ablaktáblák felett. A tényleges hűtési zóna csak egy méter hosszú. Osterweddingenben az edzőkemence és a mechanikai megmunkálás közvetlenül az úszósor mögött helyezkedik el. Ennek eredményeként az üveg nem mozog túl sok kézen, és csökken az üvegtörés veszélye.
A fényvisszaverő bevonatot vákuumkamrában alkalmazzák. Az F-Solar a szemüveg energiaátadását 94 százalékban határozza meg. A Centrosolar már 2001-ben az első modulgyártó, amely fényvisszaverő bevonatokkal finomította paneljeit. Az üvegeket az egyik vagy mindkét oldalon porózus szilícium-dioxiddal vonják be, nedves kémiailag, merülő fürdőben. Az egyoldalú fényvisszaverő réteg csak 120 nanométer vastag, sima és strukturált üvegre alkalmazható. A kívánt hatás eléréséhez bizonyos porozitásra és rétegvastagságra van szükség, legalább a hullámhossz negyedére. A Centrosolar saját leányvállalattal rendelkezett a napszemüvegek gyártásában.
Az átrendezés részeként a Centrosolar Glas-t májusban eladták a belga Ducattnak. A vállalat továbbra is üvegszállítóként dolgozik a Centrosolarnál.
Visszatérve a fényvisszaverő bevonathoz: 100 nanométer vastag. Az úsztatott üvegnek egyetlen előnye van az öntött üveggel szemben: kevesebb üveghibát tartalmaz és szélénél merevebb. Ezért a 3,2 milliméter vastag úsztatott üveg szilárdsága összehasonlítható a négy milliméteres öntött üvegével. Mivel az úsztatott üvegek vastagsága homogénebb, ezek jobban alkalmasak edzésre, edzésre és fényvisszaverő bevonatokra is.
Téma dosszié
Építészek számára: napelemes építkezés
Különösen az építészek számára kínálunk az interneten a menüpont alatt Dossziék és témák szakcikkjeink és beszámolóink bősége. Itt exkluzív és ingyenes letöltéseket is talál partnereinktől. A hozzáférés egy speciális bemeneti maszkon keresztül történik.
Centrosolar
Lényegesen hosszabb garancia
Az elülső és hátsó üvegtáblával ellátott napelem modulok szinte korlátlan élettartammal rendelkeznek. Ez egy hosszú távú teszt eredménye az éghajlati kamrában, amelynek során a Centrosolar összehasonlította az üvegfólia modulokat az üveg kompozit moduljaival. A hagyományos modulokkal a teljesítmény legkésőbb 30 év után csökkent, mert a film megsemmisült. Az üveg-üveg modulok viszont 40 évig szimuláltak. Ellenálltak a szélsőséges hőmérsékleteknek, a magas páratartalomnak és a nedvességnek károsodás nélkül. A Centrosolar most további vizsgálatokat kíván végezni annak meghatározása érdekében, hogy mikor válnak észrevehetővé a környezeti hatások az üveg-üveg modulokban.
A vizsgálati eredmények alapján a Centrosolar 30 év garanciát vállal az S-osztályú Vision sorozatú üveg-üveg modulok névleges teljesítményének 87 százalékára. A 20 év termékgarancia kétszer olyan hosszú, mint az összehasonlítható üvegfólia moduloké. A hosszabb élettartamot tekintve az üveg-üveg modulok 25% -kal több hozamot nyújtanak, mint a szokásos modulok. A modulok legfeljebb 6600 Pascal-ig tölthetők be.
A Centrosolar kibővítette az S-osztályú Vision sorozatot az Intersolar-i kezdés után, és most négy modult kínál üveg kompozitban. Második generációs üveg technológiát alkalmaznak az új modulokban. Az elülső és a hátsó üvegtábla csak két milliméter vastag. Ezáltal a modulok könnyebbek, mint a korábbi üveg-üveg modulok. A verziótól függően az S-osztályú Vision modulok fekete vagy ezüst kerettel és átlátszó vagy fekete hátsó üveggel vannak felszerelve. A teljesítmény 235 és 265 watt között van. Vannak modulok a tetőbe vagy a tetőfedésre. Telepíthető függőlegesen vagy vízszintesen.